​有迹象表明黑洞正在摧毁数以千计的恒星以寻求重量的增加

有迹象表明黑洞正在摧毁数以千计的恒星以寻求重量的增加

有迹象表明黑洞正在摧毁数以千计的恒星以寻求重量的增加

（报道）据cnBeta：NASA钱德拉X射线天文台对100多个星系进行的一项新调查发现，有迹象表明黑洞正在摧毁数以千计的恒星以寻求重量的增加。上图所示的四个星系是样本中29个星系中的一个，这些星系显示出在其中心附近有黑洞增长的证据。

这些新结果指出了至少其中一些黑洞达到目前规模的一个相对暴力的路径--恒星破坏的规模以前很少甚至从来没有见过。

天文学家已经对两类不同的黑洞进行了详细的研究。较小的一类是“恒星质量”黑洞，其重量通常是太阳质量的5到30倍。在光谱的另一端则是生活在大多数大星系中间的超大质量黑洞，它们的重量是数百万甚至数十亿太阳质量。近年来，也有证据表明存在一个介于两者之间的类别，称为“中等质量黑洞(IMBH)”。用钱德拉进行的新研究就可以解释这种IMBH是如何通过恒星质量黑洞的失控增长而形成的。

形成IMBH的一个关键可能是其环境。这项最新研究着眼于星系中心非常密集的恒星群。由于恒星的距离非常得近，许多恒星将在星系团中心的黑洞的引力范围内通过。研究小组的理论工作意味着，如果一个星团中的恒星密度--挤在一定体积内的数量--高于一个阈值，那么位于星团中心的恒星质量的黑洞将经历快速增长，这是因为它拉进、撕碎并摄取了邻近的大量恒星。

在钱德拉新研究中的星团中，密度高于这个阈值的星团的生长黑洞数量约是低于密度阈值的星团的两倍。密度阈值还取决于星团中恒星移动的速度。

钱德拉最新研究提出的过程可以发生在宇宙历史上的任何时候，这意味着中等质量的黑洞可以在大爆炸后数十亿年形成，并一直持续到今天。

一篇描述这些结果的论文已被刊登在《天体物理学杂志》上。据悉，这项研究的作者包括Vivienne Baldassare（华盛顿州立大学）、Nicolas C. Stone（以色列耶路撒冷的希伯来大学）、Adi Foord（斯坦福大学）、Elena Gallo（密歇根大学）和Jeremiah Ostriker（普林斯顿大学）。

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（报道）据cnBeta：天文学家几十年来一直在探测较小的黑洞和较大的黑洞。较小的空洞跟几个太阳的大小差不多，而较大的空洞的质量相当于数百万个太阳的总和。但有一个大问题却一直没有得到解答。那就是所有中等大小的黑洞都在哪里？

长期以来，科学家们一直没有找到小型和大型黑洞之间缺失的环节。周三发表在《Astrophysical Journal》上的一项研究可能已经发现了这些中型黑洞的所在。

在过去，天文学家们曾推测中等大小的黑洞存在。但问题是如何找到它们。落入这些黑洞的物体所发出的光很难被发现。而这种光通常是黑洞猎手赖以发现的东西。

“大多数关于它们形成的理论都依赖于只在非常早期的宇宙中发现的条件。我们想测试另一种理论，即它们可以在整个宇宙时间里在这些非常密集的星团中形成，”来自华盛顿州立大学的助理教授、该研究的论文第一作者Vivienne Baldassare说道。

核星团是特别密集的大质量恒星群，其占据了大多数星系的中心。这些星团则是我们所知的最密集的恒星环境。

为了测试这一理论，研究人员使用了世界上最强大的X射线望远镜--钱德拉X射线天文台。这个超敏感的太空望远镜绕着地球运行，专门用来捕捉从深空发出的最微弱的X射线。研究人员利用该望远镜在108个不同的星系中寻找核星团中黑洞的X射线特征。

Baldassare指出：“钱德拉基本上是世界上唯一能够做这种工作的仪器。它能非常精确地确定X射线源的位置，当你在这些非常紧凑的核星团中寻找黑洞特征时这很重要。”

经过分析，研究人员发现，如果一个核星团的质量和密度超过了某个阈值它就会发出表明有黑洞的X射线信号，并且以低于阈值的星团的两倍速度发出。他们还发现证据表明，核星团内的条件可能允许较小的黑洞成长为中等大小。

Baldassare表示：“基本上，这意味着质量足够大且紧凑的星团应该能形成一个黑洞。研究人员称，尽管以前的研究也在这种核子星团内发现了黑洞的证据，但没有人很清楚为什么这些区域有利于形成黑洞。”

尽管如此，Baldassare认为其团队在寻找核星团携带的黑洞方面的进展特别令人激动。“我们预计这些黑洞中的许多都处于超大质量黑洞和恒星质量黑洞之间的中间质量体系，在那里很少有证据表明它们的存在。”

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